激光光散射检测法的实验说明

laser light scattering 激光散射法

laser light scattering 激光散射法1. 引言1.1 概述激光散射法是一种重要的物质表征技术，通过以激光束作为光源，测量散射角度和强度来研究物质的结构和性质。

该方法具有非破坏性、高精度、快速等优点，因此广泛应用于材料科学、生物医学等领域。

1.2 文章结构本文将围绕激光散射法展开详细介绍，主要包括原理、实验设置与操作步骤、数据分析与结果讨论这几个方面。

首先，我们将详细解释激光散射法的原理，包括光散射现象介绍、激光与物质相互作用以及散射角度和强度的测量方法。

接下来，我们将介绍实验设置和操作步骤，包括激光器和样品选择、测量装置搭建以及样品准备和实验条件控制。

随后，我们将进行数据分析，并讨论结果的意义和可能的应用。

最后，在结论与展望部分，我们将总结研究成果，并提出存在问题及解决方案，同时探讨后续研究的方向和推荐。

1.3 目的本文旨在提供关于激光散射法的全面介绍，使读者能够了解该技术的原理、实验步骤和数据处理方法。

通过对已有研究成果的总结与讨论，我们希望揭示激光散射法在材料科学等领域中的应用前景，并为相关研究提供启示和指导。

2. 激光散射法的原理:2.1 光散射现象介绍在物质中，当光与粒子或分子相互作用时，会发生光散射现象。

这种现象可以通过激光散射法进行测量和研究。

激光散射是指当激光束通过样品时，由于与样品中的微观粒子相互作用，导致激光以不同角度和强度被散射。

2.2 激光与物质相互作用激光通过样品时与样品中的微观粒子或分子相互作用。

这些粒子的大小范围从纳米到微米级别不等。

当入射的激光束遇到这些微观颗粒时，其中一部分能量被吸收并耗散在其周围环境中，另一部分则被散射出去。

2.3 散射角度和强度的测量方法在激光散射实验中，通常使用角度解析技术来测量被散射出去的光的角度和强度。

常见的角度解析技术包括静态多角度散射（Static Light Scattering, SLS）和动态光散射（Dynamic Light Scattering, DLS）。

动态光散射法的使用方法

动态光散射法的使用方法动态光散射法（Dynamic Light Scattering，简称DLS）是一种常用的粒径测量技术，广泛应用于颗粒物理学、生物化学和材料科学等领域。

本文将介绍DLS的使用方法，包括原理、实验步骤和数据分析等内容。

DLS基于光的散射原理，通过测量溶液中颗粒的光散射强度和时间间隔来获得颗粒的尺寸分布信息。

DLS实验通常使用激光器产生单色、单频光源照射溶液中的颗粒，利用光散射仪器收集被散射的光。

在分析过程中，首先需要将溶液样品注入到DLS仪器中，并调节相关参数进行实验。

下面是详细的使用方法。

首先，准备样品。

将待测物质溶解在适当的溶剂中，并过滤以去除粗大颗粒和杂质。

确保样品浓度适中，不宜过高或过低。

同时，要注意采用适宜温度进行实验，避免过高或过低温度对样品产生影响。

其次，设置仪器参数。

打开DLS仪器并进行预热，根据实际需要选择合适的激光功率和探测器角度。

通常，较浓的样品需要更高的功率，而较小的颗粒要选择较小的探测器角度。

此外，还需要设置测量时间和延迟时间等参数，在实验之前进行校准，确保仪器正常工作。

然后，进行测量实验。

将样品注入到DLS仪器的样品池中，并调整好样品位置和光束聚焦。

然后，开始测量并记录光散射信号。

在实验过程中，要确保样品池内无气泡、尘埃和颗粒聚集等干扰因素，并保持稳定的温度。

最后，进行数据分析。

将测量到的光散射数据导入数据分析软件中，并进行相应的处理。

常用的数据分析方法包括自相关函数分析、傅里叶变换、逆问题求解等。

通过这些数据处理和分析方法，可以获得样品的尺寸分布、聚集状态以及粒径动力学等相关信息。

除了以上基本步骤，还有一些使用DLS时需要注意的事项。

首先，样品的浓度应适当，过高的浓度可能导致颗粒的聚集，影响实验结果。

其次，样品的稳定性也很重要，尽量避免颗粒的沉降和聚集现象。

此外，实验条件和参数的选择也需要根据具体样品的性质和要求来确定，不同样品可能需要不同的操作方法和参数设置。

小角激光光散射法测定不同结晶条件下聚合物球晶尺寸-高分子物理-实验8-08

/4s、1/8s、1/15s、1/30s、1/60s 。 6．暗房工作，冲洗底片。 7．将底片晾干后，从底片上测出 d 值。五、数据记录和处理
按下列要求记录实验数据，并计算球晶半径 R 。
No. 激光管电流/mA
曝光时间/s
L/cm
1 2 3
d/cm θm/(°) R /μm
挑选一张拍摄比较清晰，散射强度极大位置明显的底片，测定 d 值，计算球晶平均半径 R 。
如果检偏片和起偏片的偏振方向都是垂直取向（即图 1 中的z轴方向），记作Vν 散射；如果检偏片水平取向，而起偏片垂直取向，记作Hν 散射。在研究结晶性聚合物的结构形态方面，用得较多的是Hν 散射。
1
图 2 是聚丙烯球晶的小角激光光散射图形。
光散射理论，有“模型法”和“统计法”两种。球晶是结晶性高聚物中极为普
六、思考题 1．与光学显微镜相比较，用小角激光光散射法研究晶态聚合物的球晶结构有什么优点？ 2．你还知道哪些小角激光光散射法在固体聚合物研究中的应用？七、参考文献 1．R. S. Stein, J. Appl. Phys., 1960，31,1873 2．R.S. 斯坦著，,徐懋等译．散射和双折射方法在聚合物织构研究中的应用．北京：科学出版社， 1983 3. 左榘编著．激光散射原理及其在高分子科学中的应用．郑州：河南科学技术出版社，1994
U
=
4πR λ
sin⎜⎛ ⎝
θ 2
⎟⎞ ⎠
2
λ为光在介质中的波长；sinU 定义为正旋积分
∫ sin U = U sin x dx 。 0x
从公式（1）中可以看出，散射强度与球晶的光学各向异性项 (αr − αt )
相关，而与周围介质无关。并且对散射角、方位角有依赖关系，以 sinμcosμ的形式随μ而变化。当μ = 0°、90°、180°、270°时，sinμcosμ = 0，因此，在这四个方位上，散射强度IHν =0；而当μ = 45°、135°、225°、 315° 时，sinμcosμ有极大值，因而散射强度也出现最大值。这就是Hν 散射图之所以呈四叶瓣的原因。

关于散射的实验报告

一、实验目的1. 了解散射现象的基本原理和规律；2. 掌握散射实验的原理和操作方法；3. 通过实验验证散射规律，提高实验技能。

二、实验原理散射是指光波或粒子在传播过程中，遇到物体时，部分光波或粒子偏离原方向传播的现象。

散射现象分为弹性散射和非弹性散射，其中弹性散射是指光波或粒子在散射过程中，能量和动量守恒。

本实验主要研究光波的弹性散射现象。

三、实验仪器与材料1. 激光器：用于产生激光束；2. 分光计：用于测量入射光和散射光的夹角；3. 光电倍增管：用于检测散射光；4. 透明玻璃球：作为散射体；5. 铅笔：用于记录实验数据；6. 计时器：用于测量散射光到达光电倍增管的时间；7. 实验架：用于固定实验器材。

四、实验步骤1. 将激光器固定在实验架上，调整激光束的入射角度，使其垂直于透明玻璃球表面；2. 将光电倍增管放置在实验架上，调整其位置，使其与激光束的入射光路平行；3. 打开激光器，记录光电倍增管检测到的散射光信号；4. 改变入射光与透明玻璃球的夹角，重复步骤3，记录不同角度下的散射光信号；5. 对比不同角度下的散射光信号，分析散射规律。

五、实验结果与分析1. 实验数据记录：入射光与透明玻璃球的夹角（θ） | 散射光信号（V）---------------------------------|----------------0° | 010° | 0.220° | 0.430° | 0.640° | 0.850° | 1.060° | 1.270° | 1.480° | 1.690° | 1.82. 实验结果分析：由实验数据可知，随着入射光与透明玻璃球的夹角增大，散射光信号逐渐增强。

当入射光与透明玻璃球的夹角为90°时，散射光信号达到最大值。

这表明散射现象在垂直于散射体表面时最为明显。

3. 散射规律：根据实验结果，可以得出以下散射规律：（1）散射现象在垂直于散射体表面时最为明显；（2）散射光信号随着入射光与散射体夹角的增大而增强；（3）散射光信号与入射光强度成正比。

实验4光散射法测定聚合物的

实验三光散射法测定聚合物的重均分子量及分子尺寸光散射法是一种高聚物分子量测定的绝对方法，它的测定下限可达5×103，上限为107。

光散射一次测定可得到重均分子量、均方半径、第二维利系数等多个数据，因此在高分子研究中占有重要地位，对高分子电解质在溶液中的形态研究也是一个有力的工具。

一、实验目的1．了解光散射法测定聚合物重均分子量的原理及实验技术。

M、均方末端2．用Zimm双外推作图法处理实验数据。

并计算试样的重均分子量wA。

距2及第二维利系数2二、基本原理一束光通过介质时，在入射光方向以外的各个方向也能观察到光强的现象称为光散射现象。

光波的电场振动频率很高，约为1015/s数量级，而原子核的质量大，无法跟着电场进行振动，这样被迫振动的电子就成为二次波源，向各个方向发射电磁波，也就是散射光。

因此，散射光是二次发射光波。

介质的散射光强应是各个散射质点的散射光波幅的加和。

光散射法研究高聚物的溶液性质时，溶液浓度比较稀，分子间距离较大，一般情况下不产生分子之间的散射光的外干涉。

若从分子中某一部分发出的散射光与从同一分子的另一部分发出的散射光相互干涉，称为内干涉。

假若溶质分子尺寸比光波波长小得多时（即≤1/20λ,λ是光波在介质里的波长），溶质分子之间的距离比较大，各个散射质点所产生的散射光波是不相干的；假如溶质分子的尺寸与入射光在介质里的波长处于同一个数量级时，那末同一溶质分子内图3-1各散射质点所产生的散射光波就有相互干涉，这种内干涉现象是研究大分子尺寸的基础。

高分子链各链段所发射的散射光波有干涉作用，这就是高分子链散射光的内干涉现象，见图3-1。

关于光散射，人们提出了升落理论。

这个理论认为：光散射现象是由于分子热运动所造成的介质折光指数或介电常数的局部升落所引起的。

将单位体积散射介质（介电常数为ε）分成N 个小体积单元，每个单元的体积大大小于入射光在介质里波长的三次方，即301V Nλ∆=但是小体积单元，仍然是足够大的，其中存在的分子数目满足作统计计算的要求。

透明材料缺陷的光学检测方法

透明材料缺陷的光学检测方法光学检测方法在透明材料缺陷检测中扮演着重要的角色。

这种方法利用光的散射、反射、透射等特性，通过分析光与材料之间的相互作用，可以有效地检测出透明材料的内部和外部缺陷。

下面将详细介绍几种常用的光学检测方法，并通过实例说明其应用。

一、激光散射法激光散射法是一种利用激光照射透明材料，通过分析散射光的分布和强度来检测材料内部缺陷的方法。

当激光照射到透明材料的内部缺陷时，会发生散射、反射、折射等现象，这些现象产生的光信号可以被光电传感器接收并分析。

根据光信号的特征，可以判断出缺陷的位置和类型。

例如，在玻璃生产中，激光散射法被用于检测玻璃内部的气泡、杂质等缺陷。

通过将激光照射在玻璃上，并分析散射光的分布和强度，可以有效地检测出这些缺陷的位置和大小。

二、光学断层扫描（OCT）光学断层扫描是一种利用光的干涉原理，通过扫描样品的不同深度层面来获取样品内部结构的图像的方法。

在透明材料缺陷检测中，OCT可以提供高分辨率的深度信息，从而帮助检测出材料内部的缺陷。

例如，在塑料制品的缺陷检测中，OCT被用于获取塑料制品的内部结构图像。

通过分析图像中的变化，可以检测出塑料制品内部的裂纹、气泡等缺陷。

三、傅里叶变换红外光谱（FTIR）傅里叶变换红外光谱是一种利用红外光照射材料，通过分析材料的红外光谱来获取材料分子结构和化学成分信息的方法。

在透明材料缺陷检测中，FTIR可以帮助识别材料内部的化学缺陷和杂质。

例如，在光学玻璃的缺陷检测中，FTIR被用于分析玻璃内部的化学成分。

通过分析红外光谱中的特征峰，可以判断出玻璃内部的杂质和化学缺陷的类型和浓度。

四、偏振成像技术偏振成像技术是一种利用光的偏振特性，通过分析偏振光的分布和变化来获取材料表面和内部的信息的方法。

在透明材料缺陷检测中，偏振成像技术可以提供关于材料表面和内部缺陷的详细信息。

例如，在平板显示器的缺陷检测中，偏振成像技术被用于获取显示器面板的内部结构信息。

小角激光散射法

实验七小角激光光散射法测定全同立构聚丙烯球晶半径小角激光光散射（Small Angle Laser Scattering ，以下简称SALS ）法被广泛地用来研究聚合物薄膜、纤维中的结构形态及其拉伸取向、热处理过程结构形态的变化、液晶的相态转变等，已成为研究聚合物结构与性能关系的重要方法。

SALS 表征的聚合物结构单元的大小在10-10m 到10-8m 之间。

一、实验目的：用小角激光光散射法研究聚合物的球晶，并了解有关原理。

二、基本原理：根据光散射理论，当光波进入物体时，在光波电场作用下，物体产生极化现象，出现由外电场诱导而形成的偶极矩。

光波电场是一个随时间变化的量，因而诱导偶极矩也就随时间变化而形成一个电磁波的辐射源，由此产生散射光。

光波在物体中的散射，根据谱频的3个频段，可分为瑞利（Rayleigh ）散射，拉曼（Raman ）散射和布里渊（Brillouin ）散射等。

而SALS 方法是可见光的瑞利散射。

它是由于物体内极化率或折射率的不均一性引起的弹性散射，即散射光的频率与入射光的频率完全相同（拉曼散射和布里渊散射都涉及到频率的改变）。

图7-1为SALS 法原理示意图。

当在起偏镜和检偏镜之间放入一个结晶聚合物样品时，入射偏振光将被样品散射成某种花样图。

图中的θ角为入射光方向与被样品散射的散射光方向之间的夹角，简称为散射角，μ角为散射光方向在YOZ 平面（底片平面）上的投影与Z 轴方向的夹角，简称方位角。

当起偏镜与检偏镜的偏振方向均为垂直方向时，得到的光散射图样叫做V V 散射，当两偏光镜正交时，得到的光散射图叫做V H 散射。

图7-1所示即V H 散射。

对SALS 散射图形的理论解释目前有模型法和统计法两种。

所谓模型法，是斯坦和罗兹（Rhodes ）从处于各向同性介质中的均匀的各向异性球的模型出发来描述聚合物球晶的光散射，根据瑞利-德拜-甘斯（Rayleigh-Debye-Gans ）散射的模型计算法可以得到如下的V V 和V H 散射强度公式：图7-1()()()()22033[2sin cos sin V V i s r s I AV a a U U U SiU a a SiU U U ⎛⎫=---+-- ⎪⎝⎭()()222cos cos 4sin cos 3]2r i a a U U U SiU θμ+-⨯-- ---------------（1）()()2222033[cos sin cos 4sin cos 3]2V H i r I AV a a U U U SiU U θμμ⎛⎫=-⨯-- ⎪⎝⎭（2）式中I 为散射光强度；V 0为球晶体积；i a 和r a 分别为球晶在切向和径向的极化率；s a 为环境介质的极化率；θ为散射角；μ为方位角；A 为比例常数。

激光光散射法的原理及其在超细粉体粒度测试中的应用

激光光散射法的原理及其在超细粉体粒度测试中的应用激光光散射法的原理及其在超细粉体粒度测试中的应用一、激光光散射法的原理激光光散射法是一种用于粒径分析的精密仪器。

它利用激光穿过粒子云，根据散射角度和散射强度的变化，可以准确地测量粒子的粒径分布。

激光光散射法基于Mie理论，通过对入射激光光束与粒子相互作用的研究，可以得出粒子的大小、形状和折射率等信息。

在激光光散射法中，激光被聚焦到粒子云中，与粒子发生相互作用后，根据弥散光、散射光等信息，可以推断出粒子的大小和分布。

通过精密的光学和电子设备，可以对散射光进行精确地测量和分析，从而得出粒径分布的精确数据。

二、激光光散射法在超细粉体粒度测试中的应用在超细粉体粒度测试中，激光光散射法具有明显的优势。

超细粉体的粒径通常很小，传统的测试方法难以满足精度要求。

而激光光散射法可以有效地测量微小尺寸的粒子，具有很高的精度和可靠性。

超细粉体常常具有较大的比表面积和特殊的形状，传统方法可能无法准确地描述其粒度特征。

而激光光散射法可以综合考虑粒子的大小、形状和折射率等因素，给出更全面的粒度分布数据，从而为材料的研究和应用提供更丰富的信息。

激光光散射法还可以进行快速、连续的测试，适用于大批量样品的处理。

通过自动化的数据采集和处理，可以大大提高测试效率和准确性，满足实际应用的需要。

三、个人观点和理解作为一种先进的粒径分析技术，激光光散射法在超细粉体领域具有广阔的应用前景。

随着材料科学和工程技术的不断发展，对粒径特征的精确描述和控制已成为重要研究方向。

激光光散射法的原理和技术优势，使其能够满足不同材料的测试需求，为超细粉体的特性研究和应用提供重要支持。

总结回顾：激光光散射法作为一种粒径分析技术，具有精度高、数据全面、测试快速的特点，在超细粉体粒度测试中具有重要的应用价值。

通过对原理和应用案例的深入理解，我们可以更清晰地认识激光光散射法在超细粉体领域的重要作用，为材料的研究和开发提供有力支持。

激光后向散射法

激光后向散射法激光后向散射法是一种常用的实验方法，用于研究物质的结构与性质。

本文将介绍激光后向散射法的原理、仪器设备以及应用领域。

一、原理激光后向散射法是指将激光束照射到样品上，然后检测样品散射出的光信号，通过对光信号的分析，可以获取样品的结构信息。

这种方法主要基于光与物质相互作用的原理，通过测量散射光的强度、角度和波长等参数，可以得到样品的散射截面、粒径分布以及物质的结构特征等。

二、仪器设备激光后向散射实验通常需要以下仪器设备：1. 激光器：用于产生高强度、单色、单向的激光束，常见的有氩离子激光器、固体激光器等；2. 散射仪：用于测量样品散射出的光信号，通常包括光学系统、检测器、数据采集系统等；3. 样品室：用于放置样品的容器，通常需要具备真空、高温或低温等特殊环境条件；4. 控制系统：用于控制激光器、散射仪等仪器设备的工作状态。

三、应用领域激光后向散射法在物质科学和生物医学领域有着广泛的应用。

以下列举几个常见的应用领域：1. 纳米材料研究：激光后向散射法可以用于研究纳米颗粒的大小、形状、分布以及表面性质等，对于纳米材料的合成和应用具有重要意义；2. 高分子材料研究：激光后向散射法可以用于研究高分子材料的分子量、分子量分布、聚集态等，对于高分子材料的合成和性能改进具有指导作用；3. 生物大分子研究：激光后向散射法可以用于研究生物大分子的构象、折叠状态、相互作用等，对于生物大分子的功能和结构解析有着重要意义；4. 液晶材料研究：激光后向散射法可以用于研究液晶材料的相变行为、宏观有序性等，对于液晶材料的设计和应用具有重要意义。

四、总结激光后向散射法作为一种非常重要的实验方法，广泛应用于材料科学、物理学、化学和生物医学等领域。

通过对散射光的分析，可以获取样品的结构信息，为研究物质的性质和应用提供了有效手段。

随着科学技术的不断发展，激光后向散射法在实验方法和仪器设备上也在不断创新和改进，为科学研究提供了更多的可能性。

激光散射法的检测原理精选全文

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激光散射法的检测原理
激光散射法是一种常用的物质检测方法，它利用激光束照射样品，通过检测样品散射光的强度和方向来分析样品的物理和化学性质。

这种方法具有非接触、高灵敏度、高分辨率等优点，被广泛应用于材料科学、生物医学、环境监测等领域。

激光散射法的检测原理基于光的散射现象。

当激光束照射到样品表面时，部分光线会被散射到各个方向，形成散射光。

这些散射光的强度和方向与样品的物理和化学性质有关，因此可以通过检测散射光的特征来分析样品的性质。

激光散射法的检测原理可以分为两种类型：弹性散射和非弹性散射。

弹性散射是指散射光的能量与入射光的能量相等，散射光的波长和入射光的波长相同。

这种散射现象主要用于分析样品的形态、大小、分布等物理性质。

非弹性散射是指散射光的能量与入射光的能量不相等，散射光的波长和入射光的波长不同。

这种散射现象主要用于分析样品的化学性质，如分子结构、化学键等。

激光散射法的检测原理还可以根据散射光的方向分为前向散射和侧向散射。

前向散射是指散射光沿着入射光的方向散射，主要用于分析样品的透明度、浓度等物理性质。

侧向散射是指散射光在入射光
的平面内散射，主要用于分析样品的形态、大小、分布等物理性质。

激光散射法的检测原理是基于光的散射现象，通过检测散射光的强度和方向来分析样品的物理和化学性质。

这种方法具有非接触、高灵敏度、高分辨率等优点，被广泛应用于材料科学、生物医学、环境监测等领域。

动态光散射技术实验报告

一、实验目的1. 了解动态光散射技术（Dynamic Light Scattering，DLS）的原理及操作方法；2. 掌握DLS技术在纳米颗粒粒径及分布测量中的应用；3. 通过实验，分析不同条件下纳米颗粒的粒径及分布情况。

二、实验原理动态光散射技术是一种基于光的散射现象来测量纳米颗粒粒径及分布的方法。

当一束激光照射到含有纳米颗粒的溶液中时，颗粒会对激光进行散射，产生散射光。

由于纳米颗粒的布朗运动，散射光的光强会随时间发生波动。

通过分析散射光的光强波动，可以得到纳米颗粒的粒径及分布信息。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：纳米颗粒溶液（如聚苯乙烯胶体溶液）、纯净水、去离子水；2. 实验仪器：动态光散射仪（如Malvern Zetasizer Nano ZS）、激光器、光电倍增管、数字相关器、计算机等。

四、实验步骤1. 准备工作：将纳米颗粒溶液稀释至适当浓度，使用纯净水或去离子水进行稀释；2. 设置动态光散射仪：打开仪器，设置测量参数，如散射角度、测量时间、温度等；3. 测量：将稀释后的纳米颗粒溶液注入样品池，启动动态光散射仪进行测量；4. 数据处理：使用计算机软件对测量数据进行分析，得到纳米颗粒的粒径及分布信息；5. 结果分析：比较不同条件下纳米颗粒的粒径及分布情况，分析影响因素。

五、实验结果与分析1. 实验数据：在散射角度为90度、测量时间为60秒、温度为25℃的条件下，测得纳米颗粒溶液的粒径分布如下：粒径（nm）分布率（%）100 10200 30300 40400 202. 结果分析：（1）在实验过程中，发现纳米颗粒溶液的粒径分布较为均匀，说明稀释后的溶液中纳米颗粒分布较为均匀；（2）随着粒径的增加，分布率逐渐降低，说明溶液中存在一定数量的纳米颗粒，且粒径分布较广；（3）通过调整测量参数，如散射角度、测量时间等，可以观察到纳米颗粒粒径及分布的变化，进一步分析实验条件对粒径及分布的影响。

六、实验结论1. 动态光散射技术可以有效地测量纳米颗粒的粒径及分布；2. 通过调整测量参数，可以观察到纳米颗粒粒径及分布的变化，为实验条件的优化提供依据；3. 在实际应用中，动态光散射技术可以广泛应用于纳米材料、药物载体等领域，为纳米颗粒的研究提供有力支持。

扬尘监测原理之激光散射

扬尘监测原理之激光散射
目前常用的扬尘检测有三种方法：激光散射法、β射线法和微量
振荡天平法。在这里简要介绍下β射线法和微量振荡天平法，详细介
绍激光散射法。
β射线法和微量振荡天平法，也就是Байду номын сангаас直所说的称重法。测量仪
器通过采样泵和质量流量计，使环境空气以恒定的流量通过采样滤膜，
颗粒物则沉淀在滤膜上。因此只要测量出一定间隔时间前后的两个质
基于专利的锥形元件振荡频率由振荡器的物理特性、参加振荡的滤膜质量和沉淀在滤膜上的颗粒物质量决定，因此只要测量出频率，就可得到颗粒物的质量。
称重原理对比
介绍激光散射之前所说说什么是气溶胶。
气溶胶由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶
体分散体系，又称气体分散体系。其分散相为固体或液体小质点，其
大小为 0.001-100μm。分散介质为气体。液体气溶胶通常称为雾，固
体气溶胶通常称为雾烟。下面再来看下激光散射传感器的示意图
激光散射原理示意图
真空泵
气溶胶
散射光
光电检测器
激
测
光
量
源
透镜腔
气溶胶
透镜
滤波放大电路
模拟信号
微处理器
数字信号
激光散射传感器主要由激光源、测量腔、真空泵、透镜组、光电检测器、滤波放大电路、微处理器等组成。
工作时，通过真空泵将待测气溶胶吸入测量腔，而由激光二极管发出的激光，通过透镜组形成一个薄层面光源，薄层光照射在流经测量腔的待测气溶胶时，会产生散射光，散射光照射到光电检测器上面，产生电信号，通过滤波放大电路产生模拟信号，得到散射光强度随时间变化的曲线，进而微处理器利用基于米氏（MIE）理论的算法，得出颗粒物的等效粒径及单位体积内不同粒径的颗粒物数量，输出为单位体积内各浓度颗粒物的质量及个数。

光散射法测定分子量

光散射法测定分子量光散射法测定分子量1. 简介光散射法是一种常见的物理化学实验方法，用于测定溶液中溶质的分子量。

通过测量光散射角度与相对散射强度的关系，可以得到溶质的分子量信息。

本文将介绍光散射法的原理、实验步骤和应用，并对其优缺点进行讨论。

2. 光散射法原理光散射是指当光通过溶液中的溶质时，由于光与溶质相互作用，光的方向被改变，散射到其他方向。

根据光散射现象，可以通过测量光散射角度和散射强度来获得溶质的分子量信息。

光散射的原理基于光的波动性和溶质分子的尺寸。

溶液中溶质分子的尺寸越大，散射角度越大。

根据斯托克斯公式，溶质的分子量与散射角度呈正比关系，且与溶质的浓度成反比关系。

3. 光散射法实验步骤1) 准备样品溶液：将待测溶质溶解于适量的溶剂中，确保其浓度在可检测范围内。

避免使用颗粒过大的溶液，以免影响测量结果。

2) 测量散射角度：将样品溶液注入光散射仪器中，并按照仪器的操作说明进行调试和测量。

通过调整仪器的测角装置，确定最佳的散射角度。

3) 记录散射强度：根据仪器的显示或输出，记录相对散射强度的数值。

多次测量并求取平均值，以提高数据准确性。

4) 数据处理：根据测得的散射角度和散射强度，利用相应的公式计算溶质的分子量。

常用的公式有德拜公式、光散射强度与分子量的关系公式等。

根据实际情况选择合适的公式进行计算。

4. 光散射法的应用光散射法广泛应用于各个领域，尤其在生物化学和高分子领域中有着重要的地位。

生物化学中，光散射法可用于测定蛋白质和核酸的分子量。

利用光散射法可以研究蛋白质和核酸的聚集态，揭示其在溶液中的行为和结构。

高分子领域中，光散射法可用于测定高分子的分子量、聚集态和互作用行为。

通过测量高分子的散射强度与浓度的关系，可以获得高分子的分子量分布和相对分子量。

5. 个人观点和理解光散射法作为一种常用的物理化学实验方法，具有许多优点。

它非常灵敏，可以测定非常低浓度的样品。

光散射法不需要对样品进行特殊处理，操作简单方便。

激光动态光散射仪操作手册

激光动态光散射仪操作手册一、动态光散射仪的工作原理动态光散射技术（dynamiclightscattering,DLS）是指通过测量样品散射光强度起伏的变化来得出样品颗粒大小信息的一种技术。

之所以称为“动态”是因为样品中的分子不停地做布朗运动，正是这种运动使散射光产生多普勒频移。

动态光散射技术的工作原理可以简述为以下几个步骤：首先根据散射光的变化，即多普勒频移测得溶液中分子的扩散系数D，再由D=KT/6πηr可求出分子的流体动力学半径r，(式中K为玻尔兹曼常数，T为绝对温度，η为溶液的粘滞系数),根据已有的分子半径-分子量模型，就可以算出分子量的大小。

光在传播时若碰到颗粒，一部分光会被吸收，一部分会被散射掉。

如果分子静止不动，散射光发生弹性散射时，能量频率均不变。

但由于分子不停地在做杂乱无章的布朗运动，所以，当产生散射光的分子朝向监测器运动时，相当于把散射的光子往监测器送了一段距离，使光子较分子静止时产生的散射光要早到达监测器，也就是在监测器看来散射光的频率增高了；如果产生散射的分子逆向监测器运动，相当于把散射光子往远离监测器的方向拉了一把，结果使散射光的频率降低。

日常生活中，但我们听到救护车由远而近时，声音的频率越来越高，也是同样的道理。

实际上我们可以根据声音频率变化的快慢来判断救护车运动的速度。

光散射技术就是根据这种微小的频率变化来测量溶液中分子的扩散速度。

由D=KT/6πηr可知，当扩散速度一定时，由于实验时溶剂一定，温度是确定的，所以扩散的快慢只与流体动力学半径有关。

蛋白质多方面的性质都直接和它的大小相关。

因此，光散射广泛应用与蛋白质及其它大分子的理化性质研究。

动态光散射技术的优点：1．样品制备简单，不需特殊处理，测量过程不干扰样品本身的性质，所以能够反映出溶液中样品分子的真实状态；2．测量过程迅速，而且样品可以回收利用；3．检测灵敏度高，10kD蛋白质，浓度只需0.1mg/mL,样品体积只需20-50µL即可；4．能够实时监测样品的动态变化。

激光光散射法的原理及其在超细粉体粒度测试中的应用

激光光散射法的原理及其在超细粉体粒度测试中的应用
激光光散射法是一种常用的物理方法，用于测量粒子的粒径分布和粒径参数。

原理主要基于光散射现象和多次散射理论。

激光光散射法通过向待测粒子样品中照射单色激光束，利用粒子散射光的强度与粒子的粒径相关的特性，来推导出粒子的粒径分布情况。

当粒度较大时，只有一次散射发生，此时可以利用Mie散射理论计算出粒子的粒径。

当粒度较小时，多次散射会发生，需要利用奥卢什金(Olujicchen)方程来计算粒子的粒径。

在超细粉体粒度测试中，激光光散射法具有以下应用：
1. 粒子粒径分析：通过激光光散射法，可以测量超细粉体样品中的粒子粒径分布情况，包括粒径的平均值、最大值、最小值等。

这样可以了解超细粉体的颗粒大小范围，为后续的工艺设计和产品质量控制提供依据。

2. 质量分析：通过测量粒子粒径，可以计算出粒体积、比表面积等相关参数，这些参数对粉体的物理性质和表现具有重要影响。

因此，通过激光光散射法可以评估超细粉体的质量特征，从而指导生产工艺和产品改进。

3. 粒子形态分析：除了粒径信息，激光光散射法还可以获取粒子的形态信息。

通过测量散射光的角度和强度分布，可以间接推断出粒子的形状、表面结构等特征。

这对于了解超细粉体的物理特性和性能具有重要意义。

总的来说，激光光散射法通过利用激光光散射现象，可以提供超细粉体样品的粒径、质量和形态等信息，为颗粒材料的研究和应用提供了有效的分析手段。

激光实验报告

激光实验报告引言：激光（Laser）是一种通过受激辐射产生高强度、高相干性光的装置。

本实验旨在探究和验证激光的基本性质和原理，并通过一系列实验操作来加深对激光的认识。

一、实验目的本实验的目的是研究激光的特性和基本原理，包括激光光束特性的测量和激光散射实验的观察。

二、实验器材与方法1. 实验器材：（1）激光器：用于产生激光光束；（2）光栅：用于调整光束的方向和形态；（3）平面镜和凹透镜：用于调整光束的聚焦和展宽；（4）散射样品：如烟雾、颗粒等。

2. 实验方法：（1）激光器的启动与调整：按照激光器的使用说明书，启动激光器，并通过光栅、平面镜和凹透镜对激光进行调整，保证光束的聚焦和形态的合理；（2）测量激光光束直径：使用激光束直径测量仪，测量激光束的直径，记录实验数据；（3）测量激光功率：使用功率计，测量激光的输出功率，并记录实验数据；（4）激光散射实验：在实验环境中设置散射样品，在激光照射下观察和记录激光的散射情况。

三、实验结果与分析1. 激光光束直径测量结果：经过测量，得到的激光光束直径为X mm（±0.1 mm）。

通过测量结果可以发现激光光束直径与光束调整过程中的光学器件调整密切相关，合适的调整可以使光束直径趋于最小值。

2. 激光功率测量结果：经过测量，得到的激光功率为Y mW（±0.1 mW）。

激光功率的大小与激光器本身的性能有关，同时也受到激光光束调整的影响。

3. 激光散射实验结果：在激光照射下，散射样品（如烟雾）中的粒子发生散射现象，形成明显的光斑，光斑的亮度与激光功率和散射样品的性质有关。

通过观察和记录不同散射样品下激光散射情况的变化，我们可以得到不同材料在激光作用下的散射特性。

四、实验结论通过本实验我们对激光的特性和基本原理有了更深入的了解。

在实验过程中，我们成功调整了激光器的光束，测量了激光的光束直径和功率，并通过激光散射实验观察到了激光的散射现象。

实验结果表明，激光的光束直径和功率与光学器件的调整和激光器本身的性能有关。

硝苯地平原料药粒度的激光散射法测定

硝苯地平原料药粒度的激光散射法测定摘要：目的建立测定硝苯地平原料的粒度分布的方法。

方法：采用Topsizer激光粒度仪，SCF-126B微量循环进样系统，分别考察不同浓度分散介质、超声时间、搅拌时间、泵速、平衡时间、遮光比及中间精密度对粒度检测结果的影响。

结果：选择0.2%吐温-80做分散介质，超声2min，泵速2250r/min，遮光比10%，背景与样品扫描时间9S,测量3次，样品折射率1.52。

结论：该法简单精确，敏感，适用于硝苯地平原料的质量控制。

关键词：硝苯地平；激光散射法；粒度测定硝苯地平为二氢吡啶类钙离子拮抗剂[1]，广泛用于高血，冠心病，主要是慢性稳定型心绞痛，为国家基本药物品种，硝苯地平降压效果显著，减少后负荷，发挥降压作用。

为达到平稳效果，我们制备了硝苯地平控释片。

硝苯地平属于BCS分类II型药物，即为高渗透性，低溶解性药物，在制剂研究过程中，原料药粒径的大小及粒度分布对制剂的质量有很大，因此原料药的粒度分布是制剂生产过程中重要控制指标之一。

中国药典规定粒度及其分布的测定方法有：显微镜法，筛分法，光学法，电阻法等[2]。

显微镜法设备简单，分析快，适合于限度检查，缺点是采样量少，代表性差，对粒度整体分布很难量化计算；筛分法设备简单，分析快速，代表性，适合于粒径较大样品的分析，缺点是对粒径较细的颗粒由于静电产生，样品粘筛等原因不能分析，其次对粒度整体分布检测能力差[3]。

激光散射法依据米氏散射理论和弗朗霍夫近似理论[4]，通过测量散身光强的空间分布得到粒径的大小和分布。

激光散射粒度分析仪具有测试精度高、测量速度快、重复性好，可测粒径范围宽以及可进行非接触测量优点。

本试验建立了激光粒度散射法测定硝苯地平原料药的粒度，结果表明本法稳定快，耐用性和重现性好，可以很好的测定硝苯地平原料药的粒度分布。

1.仪器与试药1.1仪器：TopSizer激光粒度分析仪(珠海欧美克仪器有限公司)，SCF-126B微量循环进样系统（珠海欧美克仪器有限公司）。

小角激光散射法

实验七小角激光光散射法测定全同立构聚丙烯球晶半径小角激光光散射（Small Angle Laser Scattering，以下简称SALS）法被广泛地用来研究聚合物薄膜、纤维中的结构形态及其拉伸取向、热处理过程结构形态的变化、液晶的相态转变等，已成为研究聚合物结构与性能关系的重要方法。

SALS表征的聚合物结构单元的大小在10-10m到10-8m之间。

一、实验目的：用小角激光光散射法研究聚合物的球晶，并了解有关原理。

二、基本原理：根据光散射理论，当光波进入物体时，在光波电场作用下，物体产生极化现象，出现由外电场诱导而形成的偶极矩。

光波电场是一个随时间变化的量，因而诱导偶极矩也就随时间变化而形成一个电磁波的辐射源，由此产生散射光。

光波在物体中的散射，根据谱频的3个频段，可分为瑞利（Rayleigh）散射，拉曼（Raman）散射和布里渊（Brillouin）散射等。

而SALS方法是可见光的瑞利散射。

它是由于物体内极化率或折射率的不均一性引起的弹性散射，即散射光的频率与入射光的频率完全相同（拉曼散射和布里渊散射都涉及到频率的改变）。

图7-1为SALS 法原理示意图。

当在起偏镜和检偏镜之间放入一个结晶聚合物样品时，入射偏振光将被样品散射成某种花样图。

图中的θ角为入射光方向与被样品散射的散射光方向之间的夹角，简称为散射角，μYOZ 平面（底片平面）上的投影与Z当起偏镜与检偏镜的偏振方向均为垂直方向时，得到的光散射图样叫做V V 散射，当两偏光镜正交时，得到的光散射图叫做V H 散射。

图7-1所示即V H 散射。

对SALS 散射图形的理论解释目前有模型法和统计法两种。

所谓模型法，是斯坦和罗兹（Rhodes ）从处于各向同性介质中的均匀的各向异性球的模型出发来描述聚合物球晶的光散射，根据瑞利-德拜-甘斯（Rayleigh-Debye-Gans ）散射的模型计算法可以得到如下的V V 和V H 散射强度公式：()()()()22033[2sin cos sin VV i s r s I AV a a U U U SiU a a SiU U U ⎛⎫=---+-- ⎪⎝⎭()()222cos cos 4sin cos 3]2r i a a U U U SiU θμ+-⨯-- ---------------（1）()()2222033[cos sin cos 4sin cos 3]2VH i r I AV a a U U U SiU U θμμ⎛⎫=-⨯-- ⎪⎝⎭（2）式中I 为散射光强度；V 0为球晶体积；i a 和r a 分别为球晶在切向和径向的极化率；s a 为环境介质的极化率；θ为散射角；μ为方位角；A 为比例常数。